iOS 逆向学习 - iOS Application Structure：iOS 应用程序结构

对于初学 iOS 逆向的朋友来说，应用程序的结构无疑是学习的起点。要知道，逆向工程就是从成品中拆解出它的“原材料”和“制作工艺”。在 iOS 的世界里，这些“原材料”藏在一个小小的 IPA 文件 里。

这篇文章将带你从零开始，拆解 iOS 应用的结构，帮助你搭建起学习的框架。

1. 什么是 IPA 文件？

IPA 文件可以看作是 iOS 应用的“安装包”。就像 Android 的 APK 文件一样，它打包了应用的所有资源、代码和配置文件。简单理解，IPA 文件就是一个 ZIP 压缩包，改个后缀名就能直接解压（动手试试看！）。

IPA 的核心组成

• Payload 文件夹：存放实际的应用包（.app 文件）。
• 可选内容：可能包含符号文件（如 dSYM，用于调试和分析崩溃）或其他文件。

解压后，你会看到类似这样的目录结构：

Gotham_Times.ipa
├── Payload/
│   └── Gotham Times.app/
│       ├── AppIcon60x60@2x.png
│       ├── Assets.car
│       ├── Base.lproj/
│           ├── LaunchScreen.storyboardc
│           ├── Info.plist
│       ├── _CodeSignature/
│       ├── embedded.mobileprovision
│       ├── Gotham Times (可执行文件)

2. 目录详细解析

我们一步步解析 Payload/Gotham Times.app 下的内容，看看这些文件究竟有什么玄机。

（1）App 图标 - AppIcon60x60@2x.png

这是应用的图标文件，存储了不同尺寸的图标图片。

• 用途：展示在设备主屏幕、App Store 等。
• 逆向分析：你可以直接替换这个文件，更改应用的图标（比如换成自己喜欢的图案）。

（2）资源文件 - Assets.car

这是一个被打包和压缩的资源目录，包含了应用中的图片、颜色和动画文件。

• 逆向实战：你可以用工具（如 Asset Catalog Tinkerer）解压 Assets.car 文件，提取应用中的图片。

（3）本地化资源 - Base.lproj

存放本地化相关的资源文件，包括：

• LaunchScreen.storyboardc：启动画面文件。
• Info.plist：描述文件，定义界面内容。

拓展：如果应用支持多语言，你会看到 zh-Hans.lproj（简体中文）、en.lproj（英语）等目录。

（4）核心文件 - Gotham Times（可执行文件）

这是应用的主程序，包含实际的二进制代码。逆向工程师主要针对这个文件进行分析。

• 逆向分析：可以使用工具（如 Hopper 或 IDA Pro）反编译这个文件，查看代码逻辑。

（5）配置文件 - Info.plist

这是应用的核心配置文件，用于定义：

• 应用名称
• 包名（Bundle ID）
• 权限（如相机、定位）

逆向实战：可以修改这个文件，改变包名从而“伪装”成另一个应用。

（6）签名文件 - _CodeSignature

存储了应用的签名信息，用于验证应用是否被修改。如果签名不匹配，iOS 系统会拒绝运行。

逆向拓展：对于越狱设备，可以使用工具绕过签名校验。

3. 应用界面文件

iOS 应用的界面设计文件主要分为两类：Storyboard 和 SwiftUI。

Storyboard

• 适用于基于 UIKit 的应用。
• 文件以 XML 格式存储，描述视图布局、控件位置和交互逻辑。

举例：在 Main.storyboard 文件中，你可以看到应用的启动画面和导航结构。

SwiftUI

• 是苹果在 iOS 13 推出的声明式 UI 框架。
• 用代码直接构建界面，更加简洁高效。

4. 框架和第三方库

应用的 .app 文件夹中通常包含多个系统框架或第三方库。

常用系统框架

• UIKit：负责界面元素。
• CoreData：管理数据持久化。
• AVFoundation：处理音视频功能。

第三方框架

逆向时可以通过静态分析工具（如 class-dump 或 otool）查看哪些第三方库被应用使用。

5. 应用资源和权限

资源管理 - Assets.xcassets

• 图片、声音、颜色文件集中管理。
• 可通过资源文件名直接定位 UI 中的图片。
  

权限管理 - Entitlements

应用需要权限才能访问系统功能，比如：

• 相机（Camera）
• 定位（Location）
• 推送通知（Push Notifications）

逆向小贴士：分析权限配置可以帮助判断应用的功能范围。

6. 应用扩展功能

iOS 应用通过 Extensions 提供额外的功能，例如：

• Today Widgets：显示在通知中心的小工具。
• Share Extensions：实现跨应用内容分享。

举例：当你在 Safari 中看到“分享到某某 App”，这就是 Share Extension 实现的。

7. 动手实践：Hacky Way 创建 IPA

如果你想快速创建一个 IPA 文件，可以尝试以下步骤：

1. 在 Xcode 中构建你的应用。
2. 创建一个空文件夹并命名为 Payload。
3. 将 .app 文件复制到 Payload 目录下。
4. 压缩 Payload 文件夹，并将压缩包后缀名改为 .ipa。
5. 将生成的 IPA 文件安装到设备（越狱设备更容易测试）。

8. 拓展知识：逆向分析的必备工具

作为逆向小白，了解一些必备工具能大大提高学习效率：

• 解压工具：用来提取 IPA 文件内容（如 7-Zip）。
• Hopper / IDA Pro：查看二进制文件中的代码逻辑。
• class-dump：导出 Objective-C 类和方法头文件。
• Cycript / Frida：动态调试工具，用于运行时修改应用逻辑。
• Theos：用于编写和注入动态库，扩展或修改应用功能。

总结与建议

通过拆解 iOS 应用的结构，我们可以了解其资源、代码、配置文件等组成部分。对于逆向小白来说，不妨从解压 IPA 文件入手，逐步分析应用内容。结合工具和实践，逐步探索应用的实现逻辑。

逆向工程不仅仅是技术的较量，更是对知识边界的挑战。